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O estudo encontra o interruptor molecular que controla a capacidade dos organismos para se adaptar aos baixos níveis nutrientes

Obter a energia e os nutrientes do ambiente - isto é, comendo - é uma função tão importante que estêve regulada através dos mecanismos sofisticados sobre centenas de milhões de anos. Alguns destes mecanismos somente estão começando agora a ser desembaraçados. Um grupo no centro de investigação do cancro nacional espanhol (CNIO) encontrou um de seus componentes-chave - um interruptor que controlasse a capacidade dos organismos para se adaptar aos baixos níveis nutrientes celulares.

A proteína envolvida é RagA, que é parte do caminho molecular do mTOR, cuja a importância no regulamento metabólico da actividade tem sido sabida por décadas agora. Os pesquisadores de CNIO encontraram que se RagA é activado continuamente, as pilhas não sabem que não há nenhum suficiente nutriente e assim que mantenha em usar a energia como se os nutrientes eram abundantes.

O estudo é publicado em comunicações da natureza esta semana. O autor correspondente é Alejo Efeyan, líder do metabolismo e da pilha que sinalizam o grupo no CNIO, quando Celia de la Calle for o primeiro autor.

Hoje, os nutrientes são sempre abundantes, mas as condições sob que nós evoluíram eram muito diferente. Nosso organismo adapta-se aos ciclos dejejum, e nossas pilhas são preparadas para responder-lhes. Nós descobrimos que a activação de RagA é chave a nossa adaptação ao jejum condiciona”.

Alejo Efeyan, líder do metabolismo e da pilha que sinalizam o grupo, CNIO

A importância do caminho molecular de RagA é em pé de igualdade com aquela de outros componentes que jogam um papel chave na nutrição, como a insulina. Contudo, RagA foi identificado não que há muito tempo, e comparàvel pouco são conhecidos sobre seu papel no regulamento do metabolismo. Compreender como as proteínas de pano se operam na pilha poderia permitir-nos de encontrar estratégias novas para lutar a obesidade e doenças obesidade-relacionadas, como o fígado gordo ou o cancro.

“Adaptar-se às flutuações em níveis nutrientes é fundamental em todos os organismos vivos,” Efeyan explica. “Este é um caminho molecular antigo, mais velho do que a insulina realmente. Encontra-se mesmo nos fermentos. Apesar disto, pouco é sabido sobre como afecta a fisiologia normal e como sua actividade é desregularizada na obesidade e em circunstâncias obesidade-relacionadas.”

Da “modo economia” sobre

Em organismos saudáveis, RagA detecta baixos níveis e interruptores nutrientes fora em conformidade, com metabolismo da pilha permitindo “um modo de poupança de energia”. O organismo torna-se então mais “frugal”, usando os recursos armazenados quando os nutrientes eram abundantes.

Quando RagA é activado, os ratos “continuam a usar a energia; não ajustam seu metabolismo aos ciclos dejejum normais. Suas pilhas “acreditam que” os nutrientes são abundantes todo o tempo e não salvar a energia,” diz Celia de la Calle, primeiro autor do estudo.

Os pesquisadores do metabolismo e da pilha que sinalizam o grupo em CNIO tinham mostrado previamente a importância deste sistema. Usando embriões dos ratos com activação permanente de RagA, mostraram que os animais não poderiam se adaptar ao deficit nutriente no nascimento, quando os nutrientes são entregados já não através da placenta.

A importância da detecção que jejua

No estudo, os pesquisadores impediram que RagA desligue somente parcialmente, de modo que os ratos pudessem sobreviver. Contudo, tiveram as alterações metabólicas que mediram a homeostase da glicose, do ácido aminado, da cetona e do lipido, entre outros.

Os ratos no estudo viveram ao redor nove meses, menos animais do que o normais. Os autores do estudo acreditam que eis porque não poderiam detectar sinais do envelhecimento acelerado. Esperaram que, desde o tempo do aumento da entrada do jejum e da baixo-caloria em alguma espécie, e os mecanismos envolvidos estão associados com o mTOR, o caminho molecular em que RagA participa.

Além, os autores do estudo geraram ratos adultos com activação de RagA no fígado somente. Os efeitos numerosos foram observados neste órgão, que joga um papel chave no metabolismo energético.

Simulando benefícios de jejum?

Identificar RagA como um interruptor “no modo de poupança de energia” é o ponto de partida de linhas novas da pesquisa. Até agora, os pesquisadores estudaram o que acontece quando RagA é activado permanentemente: os animais estão nunca em um estado jejuado, e as conseqüências a longo prazo são sérias. Mas que aconteceria se RagA foi inibido permanentemente?

“Nós queremos explorar este trajecto,” Efeyan diz. “Com inibição farmacológica parcial deste caminho metabólico, nós pudemos obter os benefícios metabólicos do jejum sem as dificuldades de ingestão de alimentos limitada.”

Este estudo foi financiado pelo ministério espanhol da ciência e da inovação, pelo instituto da saúde de Carlos III, pelo Conselho de Pesquisa europeu, pelo Fundo de Desenvolvimento Europeu, pela associação espanhola contra o cancro, pela fundação de Fero, e pelo programa novo do investigador da EMBO.